Depuis vendredi, deux faisceaux de protons circulent à une vitesse proche de celle de la lumière dans la boucle de 27?kilomètres du Grand collisionneur de hadron (LHC), sous la frontière franco-suisse. Mardi 30 mars, les physiciens de l’Organisation européen de recherche nucléaire (CERN) vont tenter de les faire se rencontrer, entamant ainsi la phase de recherche pour laquelle la machine, unique au monde, a été construite. Les collisions à une puissance record de 7 Tev auront lieu dans les détecteurs de particules, installés le long du tunnel circulaire, enfoui à 100?mètres sous terre, dans la banlieue de Genève.
Si la date est avancée, la machine est encore en période de rodage. «Le fait d’ajuster les deux faisceaux est en soi un défi: c’est un peu comme lancer des aiguilles des deux côtés de l’Atlantique pour qu’elles entrent en collision au milieu de l’océan», a déclaré Steve Myers, le directeur des accélérateurs et de la technologie au CERN. Et de poursuivre: «Le LHC n’est pas une machine pour laquelle il suffit d’appuyer sur un bouton. Il marche très bien mais il est encore dans une phase de mise en service (…) Cela peut prendre des heures voire des jours pour obtenir des collisions.»
Les collisions de protons lancés en sens inverse doivent faire jaillir des particules élémentaires encore jamais observées. Les chercheurs du CERN ambitionnent notamment de trouver la preuve de l’existence des particules éphémères comme le boson de Higgs, à l’origine de la notion de masse en physique théorique.
Deux ans pour moissonner des données
Après des réparations de 14?mois, le LHC a été relancé en novembre 2009. Un mois plus tard, il était déjà poussé à une puissance jamais atteinte avec une accélération de faisceaux de protons à 2,36 TeV, permettant plus d’un million de collisions de particules. Une fois que les collisions à 7 TeV seront établies, l’accélérateur devrait fonctionner durant 18 à 24?mois, quasiment non-stop. Les quatre détecteurs - ALICE, ATLAS, CMS et LHCb qui durant les essais ont déjà récolté des millions de données -, devraient enregistrer suffisamment de résultats pour confirmer le LHC dans sa position d’instrument de premier plan de la physique des particules à hautes énergies, avance le communiqué de presse du CERN.